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利用微石墨背栅的双层石墨烯器件中的射频反射测量

介观与纳米尺度物理 2023-07-20 v1

摘要

双层石墨烯是一种极具吸引力的材料,能够实现具有可控带隙的高质量二维电子气。利用该带隙,可以对载流子进行电学栅极调控,且已有文献报道了量子点等纳米结构的形成。为了探测电子态动力学并实现量子比特器件的应用,能够进行高速电学测量的射频反射测量(RF-reflectometry)至关重要。在此,我们展示了双层石墨烯器件中的射频反射测量。我们利用微石墨背栅和未掺杂 Si 衬底来降低会降低射频反射测量性能的寄生电容。我们测量了包含双层石墨烯器件的槽式电路的谐振特性。我们搭建了射频反射测量系统,将结果与直流测量进行了比较,并证实了它们的一致性。我们还测量了可能由气泡形成的量子点的库仑钻石图,证实了可以对量子点进行射频反射测量。该技术能够实现双层石墨烯量子点的高速测量,并通过状态的快速读出为基于双层石墨烯的量子器件研究做出贡献。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.00175,
  title  = {Radio-frequency reflectometry in bilayer graphene devices utilizing micro graphite back-gates},
  author = {Tomoya Johmen and Motoya Shinozaki and Yoshihiro Fujiwara and Takumi Aizawa and Tomohiro Otsuka},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.00175},
  year   = {2023}
}

备注

16 pages, 5 figures